- 3 -MAKALAHHEAT TREATMENTDisusun oleh :Yusuf Aminudin2101310481MEBPOLITEKNIK MANUFAKTUR NEGERIBANDUNG2010/2011KATA PENGANTARSegala puji syukur peneliti panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan segala rahmat dan hidayahnya, sehingga saya dapat menyelesaikan makalah ini dengan baik. Sholawat serta salam curahkan kepada Nabi Agung Muhammad SAW Nabi yang terakhir.Penyusunan makalah ini tidak terlepas dari bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini saya menyampaikan banyak terima kasih kepada bapak instruktur yang telah memberikan cukup banyak pengalaman dalam praktek yang telah dilakukan. Semoga Allah SWT memberikan balasan atas jasa-jasa beliau yang telah membantu dan membimbing saya dalam menyelesaikan makalah ini. Saya menyadari bahwa makalah ini masih sangat jauh dari sempurna, maka kritik dan saran yang konstruktif dan membangun sangat saya harapkan. Akhir kata saya berharap semoga makalah ini memberikan manfaat dan tambahan ilmu bagi para pembaca.DAFTAR ISIHalamanHALAMAN JUDUL .......................................................................................1KATA PENGANTAR .....................................................................................2DAFTAR ISI.................................................................................................. .3BAB I PENDAHULUAN................................................................................4BAB II LANDASAN TEORI .........................................................................5BAB III METODELOGI PENELITIAN...................................................... 17BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN.............................. 18A. Hasil Penelitian ....................................................................................... 18B. Pembahasan.............................................................................................. 19BAB V PENUTUP....................................................................................... 22BAB IPENDAHULUANLatar Belakang MasalahSeiring dengan perkembangan jaman dan teknologi,banyak kalangan dunia industri yang menggunakan logam sebagai sebagai bahan utama operasional atau sebagai bahan baku produksinya. Baja karbon banyak digunakan terutama untuk membuat alat-alat perkakas, alat-alat pertanian, komponen-komponen otomotif, kebutuhan rumah tangga. Aplikasi pemakaiannya, semua struktur logam akan terkena pengaruh gaya luar berupa tegangan-tegangan gesek sehingga menimbulkan deformasi atau perubahan bentuk. Usaha menjaga agar logam lebih tahan gesekan atau tekanan adalah dengan cara perlakuan panas pada baja, hal ini memegang peranan penting dalam upaya meningkatkan kekerasan baja sesuai kebutuhan. Proses ini meliputi pemanasan baja pada suhu tertentu, dipertahankan pada waktu tertentu dan didinginkan pada media tertentu pula. perlakuan panas mempunyai tujuan untuk meningkatkan keuletan, menghilangkan tegangan internal, menghaluskan butir kristal, meningkatkan kekerasan, meningkatkan tegangan tarik logam dan sebagainya, tujuan ini akan tercapai seperti apa yang diinginkan jika memperhatikan faktor yang mempemgaruhinya, seperti suhu pemanasan dan media pendingin yang digunakan.Salah satu proses perlakuan panas pada baja adalah pengerasan (hardening), yaitu proses pemanasan baja sampai suhu di daerah atau diatas daerah kritis disusul dengan pendinginan yang cepat dinamakan quench, Akibat proses hardening pada baja, maka timbulnya tegangan dalam (internal stresses), dan rapuh (britles), sehingga baja tersebut belum cocok untuk segera digunakan. Oleh karena itu pada baja tersebut perlu dilakukan proses lanjut yaitu temper. Dengan proses temper kegetasan dan kekerasan dapat diturunkan sampai memenuhi syarat penggunaan, kekuatan tarik turun sedangkan keuletan dan ketangguhan meningkat. Namun yang menjadi permasalahan sejauh mana sifat sifat yang memenuhi syarat yang diinginkan ini dapat dicapai melalui proses temper.Pengkajian lebih lanjut dampak dari faktor perbedaan media quenchingtemper, dapat dilakukan melalui beberapa uji bahan. Pengujian bahan yang digunakan untuk proses quenching-temper adalah uji kekuatan tarik, uji ketangguhan, uji kekerasan, uji muai panas dan uji struktur mikro.BAB IILANDASAN TEORIHeat Treatment ( perlakuan panas ) adalah salah satu proses untuk mengubah struktur logam dengan jalan memanaskan specimen pada elektrik terance ( tungku ) pada temperature rekristalisasi selama periode waktu tertentu kemudian didinginkan pada media pendingin seperti udara, air, air faram, oli dan solar yang masing-masing mempunyai kerapatan pendinginan yang berbeda-beda. Sifat-sifat logam yang terutama sifat mekanik yang sangat dipengaruhi oleh struktur mikrologam disamping posisi kimianya, contohnya suatu logam atau paduan akan mempunyai sifat mekanis yang berbeda-beda struktur mikronya diubah. Dengan adanya pemanasan atau pendinginan degnan kecepatan tertentu maka bahan-bahan logam dan paduan memperlihatkan perubahan strukturnya.A. Baja KarbonBaja merupakan salah satu jenis logam ferro dengan unsur carbon (C) 1,7%. Di samping itu baja juga mengandung unsur-unsur lain seperti sulfur (S), fosfor (P), silikon (Si), mangan (Mn), dan sebagainya yang jumlahnya dibatasi. Sifat baja pada umumnya sangat dipengaruhi oleh prosentase karbon dan struktur mikro. Struktur mikro pada baja karbon dipengaruhi oleh perlakuan panas dan komposisi baja. Karbon dengan unsur campuran lain dalam baja membentuk karbid yang dapat menambah kekerasan, tahan gores dan tahan suhu baja. Perbedaan prosentase karbon dalam campuran logam baja karbon menjadi salah satu cara mengklasifikasikan baja. Berdasarkan kandungan karbon, baja dibagi menjadi tiga macam, yaitu :1. Baja karbon rendahBaja kabon rendah (low carbon steel) mengandung karbon dalam campuran baja karbon kurang dari 0,3%. Baja ini bukan baja yang keras karena kandungan karbonnya yang rendah kurang dari 0,3%C. Baja karbon rendah tidak dapat dikeraskan karena kandungan karbonnya tidak cukup untuk membentuk struktur martensit.2. Baja karbon menengahBaja karbon sedang mengandung karbon 0,3%C 0,6%C (medium carbon steel) dan dengan kandungan karbonnya memungkinkan baja untuk dikeraskan sebagian dengan perlakuan panas (heat treatment) yang sesuai. Baja karbon sedang lebih keras serta lebih lebih kuat dibandingkan dengan baja karbon rendah.3. Baja karbon tinggiBaja karbon tinggi mengandung 0,6%C 1,5%C dan memiliki kekerasan tinggi namun keuletannya lebih rendah, hampir tidak dapat diketahui jarak tegangan lumernya terhadap tegangan proporsional pada grafik tegangan regangan. Berkebalikan dengan baja karbon rendah, pengerasan dengan perlakuan panas pada baja karbon tinggi tidak memberikan hasil yang optimal dikarenakan terlalu banyaknya martensit sehingga membuat baja menjadi getas. Sifat mekanis baja juga dipengaruhi oleh cara mengadakan ikatan karbon dengan besi. Menurut Schonmetz (1985) terdapat 2 bentuk utama kristal saat karbon mengadakan ikatan dengan besi, yaitu :1. Ferit, yaitu besi murni (Fe) terletak rapat saling berdekatan tidak teratur, baik bentuk maupun besarnya. Ferit merupakan bagian baja yang paling lunak, ferrit murni tidak akan cocok digunakan sebagai bahan untuk benda kerja yang menahan beban karena kekuatannya kecil.2. Perlit, merupakan campuran antara ferrit dan sementit dengan kandungan karbon sebesar 0,8%. Struktur perlitis mempunyai kristal ferrit tersendiri dari serpihan sementit halus yang saling berdampingan dalam lapisan tipis mirip lamel.b. Anneling Proses anneling atau melunakkan baja adalah prose pemanasan baja di atas temperature kritis ( 723 C )selanjutnya dibiarkan bebrapa lama sampai temperature merata disusul dengan pendinginan secara perlahan-lahan sambil dijaga agar temperature bagian luar dan dalam kira-kira samahingga diperoleh struktur yang diinginkan dengan menggunakan media pendingin udara.Tujuan proses anneling : Melunakkan material logam Menghilangkan tegangan dalam / sisa Memperbaiki butir-butir logam.c. NormalizingNormalizing adalah suatu proses pemanasan logam hingga mencapai fase austenit yang kemudian diinginkan secara perlahan-lahan dalam media pendingin udara. Hasil pendingin ini berupa perlit dan ferit namunhasilnya jauh lebih mulus dari anneling. Prinsip dari proses normalizing adalah untuk melunakkan logam. Namun pada baja karbon tinggi atau baja paduan tertentu dengan proses ini belum tentu memperoleh baja yang lunak. Mungkin berupa pengerasan dan ini tergantung dari kadar karbon.D. Quenchingdasar pengujian pengerasan pada bahan baja yaitu suatu proses pemanasan dan pendinginan untuk mendapatkan struktur keras yang disebut martensit. Martensit yaitu fasa larutan padat lewat jenuh dari karbon dalam sel satuan tetragonal pusat badan atau mempunyai bentuk kristal Body Centered Tetragonal (BCT).